Втома надзвичайно складне і в той же час цікаве явище, яке здавна викликало увагу лікарів, фізіологів, біохіміків, людей найрізноманітніших спеціальностей. З втомою людина стикається в процесі трудової діяльності, у щоденному житті, при заняттях спортом. Саме втома заставляє бігуна, лижника, велосипедиста і т.п. знижувати швидкість свого пересування по дис-
танції. З втомою в процесі своєї спортивної діяльності зустрічаються борці, боксери, футболісти, баскетболісти та інші. Образно кажучи, борець або боксер веде поєдинок відразу з двома суперниками: своїм противником і втомою. Одне з головних завдань у тренуванні більшості видів спорту - вдосконалення здат-
ності організму протистояти втомі. В циклічних видах спорту, зв'язаних з проявом витривалості (а до них, по суті, можна віднести всі циклічні види спорту за винятком спринтерських дистанцій в легкоатлетичному бігу і велисопедних гонках), значимість цього завдання спортивного тренування підвищується разом з ростом тренованості спортсмена. Якщо на початкових етапах тренування велике місце займає вивчення і вдосконалення спортивної техніки, тактики та інше, то по мірі росту спортивної майстерності все більша і більша увага надається вдосконаленню витривалості (свого роду антагоністу втоми), якості, що визначає здатність організму протистояти втомі при роботі.
Не дивлячись на величезне значення вирішення проблеми втоми для трудової і спортивної практики, на великий інтерес, що проявляється до цієї проблеми з боку спеціалістів різних галузей біології імедицини, питання про природу і механізм втоми до теперішнього часу кінцево не вирішено. Це пояснюється надзвичайною складністю цього явища, його багатогранністю в
залежності від виду роботи, її інтенсивності, тривалості, характеру, умов виконання і інших причин.
Разом з тим, сучасна наука вже привідкрила заслін над багатьма важливими сторонами проблеми втоми. Знайомство з цими досягненнями науки допоможе тренеру, викладачу фізичної культури, правильно розуміти і прояви втоми при спортивній діяльності, більш обгрунтовано підходити до рішення питань побудови тренування, харчування спортсменів, характеру відпочинку, використання засобів, що прискорюють відновні процеси.
Сучасне уявлення про природу і механізм втоми.
Під втомою розуміється тимчасове зниження працездатності, що викликане роботою. Втому не слід плутати з втомленістю. Втома об'єктивна і проявляється саме у зниженні працездатності. Втомленість же субєктивна. Відчуття втомленості може не супрводжуватися зниженням працездатності, тобто виникнути у відсутності істиної втоми. Навпаки, при втомі, що супроводжується зниженням працездатності, може бути відсутнє почуття
втомленості.
Здатність організму втомлюватися при виконанні роботи, внаслідок чого знижується її інтенсивність або вона припиняється зовсім, без сумніву відіграє дуже важливу роль у житті. Втома запобігає розвитку в організмі надмірних, небезпечних або навіть несумісних з життям зсувів. Так, тварини, у яких з допомогою фармакологічних засобів блокувався розвиток втоми, здатні виконати значно більшу роботу, ніж контрольні. Так, наприклад, щурі, які отримали фенамін здатні плавати протягом 13-16 і навіть 20 год. (ці, що не отримали фенаміну - 9-10 год.). Хоч після такої роботи всі вони гинуть. Саме з цієї причини використання стимуляторів нервової системи (допінгів) для підвищення працездатності являється надзвичайно шкідливим і небезпечним для організму.
В залежності від виду роботи механізми втоми суттєво відрізняються. Можна виділити розумову втому, викликану розумовою діяльністю, сенсорну, зв'язану з діяльністю різноманітних аналізаторів; фізичну, що виникає під впливом м'язової роботи.
Але і фізична втома неоднорідна і суттєво відрізняється в залежності від виду м'язової роботи, кількості м'язів, що беруть участь у роботі, режиму їх діяльності, інтенсивності і тривалості роботи і інших особливостей. Так, втома, що виникає при локальній м'язовій роботі(яка виконується невеликими м'язовими групами), суттєво відрізняється по своїй природі і механізмах від втоми, що виникає при глобальній м'язовій діяльності - роботі, в якій беруть участь великі м'язові групи. Переважна більшість видів спорту являє собою м'язову діяльність глобального характеру. Тому ми зупинимося на характеристиці втоми, що виникає при глобальній м'язовій діяльності.
Великий інтерес в проблемі втоми являє питання про локалізацію в організмі найбільш суттєвих змін для виникнення втоми. Якщо розглядати проблему втоми в історичному плані, то можна виділити два основних напрямки в трактуванні механізмів втоми і локалізації в організмі змін, що викликають його виникнення: гуморально-локалістичне і центрально-нервове.
Прихильники гуморально-локалістичного напрямку зв'язували втому з біохімічними змінами в самих м'язах. В якості таких безпосередніх причин втоми вони висували нагромадження молоч ної кислоти, зсув рН в кислу сторону, нагромадження продуктів білкового метаболізму, зниження вмісту енергетичних субстратів та інші зміни.
Представники центрально-нервового напрямку вбачали причину втоми виключно у змінах у відповідних нервових центрах, що забезпечують дану роботу.
Але уже на початку спроб розібратися в природі і механізмі втоми багато вчених висловлювались проти утотожненя втоми з одним яким-небудь процесом або локалізацією його в якому-небудь ланцюгу,незалежно чи то працюючий м'яз чи відповіний відділ центральної нервовоі системи. На даний час більшість дослідників розглядають втому як виключно складне комплексне явище, природа і прояви якого можуть суттєво відрізнятися в залежності від виду роботи, її характеру, умов виконання.
Не дивлячись на багатогранні причини втоми, провідна роль в її розвитку відводиться змінам у відділах центральної нервової системи, що призводить до виникнення в них захисного гальмування. Безпосередні прчини цих змін багатогранні і розміщені як в самих нервових центрах, так і на периферії. В першу чергу до цих причин слід віднести зміни, що зв'язані з:
1.Діяльністю нервових центрів по формуванню рухових імпульсів.
2.Переробкою нервовими центрами імпульсів, що поступають з периферії, головним чином, з пропріорецепторів, інформуючих ЦНС про форму руху, їх інтенсивності і т.п., і хеморецепторів, які дають інформацію про хімічні зміни в працюючих м'язах, крові, інших органах і тканинах: зниження вмісту енегетичних субстратів, нагромадження продуктів метаболізму, змінах рН та ін.
3.Діяльністю нервових центрів по забезпеченню напруженої роботи органів і тканин, що обслуговують м'язову діяльність (головним чином, серцево-судинної і дихальної систем).
Ця напружена діяльність нервових центрів призводить до порушення у них обмінних процесів і, в першу чергу, викликає неузгодженість процесів розпаду і ресинтезу АТФ, що приводить до зниження спввідношення АТФ/АДФ і вмісту креатинфосфату. Крім зниження вмісту макроергів у нервових центрах при роботі відбуваються і інші зміни. Зокрема, в період втоми у відповідних нервових центрах виявлені різкі зміни концентрації гама-аміномасляної кислоти (ГАМК), яка є нормальним метаболітом обміну речовин в нервовій тканині. Але напрям змін вмісту цього метаболіту залежить від тривалості і інтенсивності роботи. При втомі, що викликана короткочасною роботою максимальної інтенсивності, вміст ГАМК помітно знижується. Навпаки, після довготривалої втомлюючої роботи вміст ГАМК помітно підвищується. Багато дослідників у порушенні балансу макроергів і зміни кон-
центрації ГАМК в нервових центрах вбачають головну причину втоми, зв'язуючи зміни вмісту цих метаболітів з розвитком захисного гальмування в нервових центрах, що призводить до виключення з роботи окремих м'язових волокон, рухових одиниць і, в результаті, до зниження працездатності.
Роль ГАМК в розвитку захисного гальмування зв'язана з її здатністю змінювати проникливість клітинних мембран, зокрема, для іонів К+, в результаті чого відбувається зміна поляризації клітинноі оболонки і порушення формування рухового імпульса.
Існує також думка, що ГАМК вступає в конкурентні відносини з медіатором нервового збудження - ацетилхоліном, перешкоджаючи тим самим розповсюдженню нервового збудження. Слід все таки відзначити, що ні зміна концентрації ГАМК, ні порушеня балансу макроергічних фосфорних сполук не являється первинною причиною втоми. Вони в свою чергу, викликаються іншими змінами.Так, головною причиною нагромадження ГАМК, яка виводиться шляхом дезамінування через стадію утворення янтарної кислоти з
наступним окисленням в циклі трикарбонових кислот, являється зниження активності ферментів, що забезпечують ці перетворення. Зокрема, активності сукцинатдегідрогенази, що здійснює окисні перетворення янтарної кислоти.
В якості однієї з причин зниження балансу макроергів, що проявляється, зокрема, при довготривалій напруженій роботі, може виступати порушення спряженості процесів біологічного окислення з ресинтезом АТФ. В результаті цього пара воднів (протонів і електронів), що переносяться по ланцюгу дихальних ферментів, може забезпечувати ресинтез не трьох, а меншої кількості молекул АТФ. В свою чергу причиною цього порушення спряженості окислення з фосфорилюванням може бути нагромадження молочної кислоти, зміни в білковому обміні та інші зміни.
Крім цього, причиною втоми можна назвати зміни в гормональній іяльності, що тягнуть за собою зниження активності ферментів, зниження швидкості мобілізації енергетичних субстратів, збудженості ЦНС, неузгодженості процесів розпаду і синтезу білків, що призводить до зниження концентрації білків-ферментів, структурних змін, змін в мінеральному балансі організму, зсуву рН внутрішнього середовища, зниження вмісту енергетичних субстратів та ін. Роль кожного з цих факторів при різних м'язових вправах різноманітна.
Втома при вправах максимальної зони потужності.
При короткочасній м"язовій роботі високої інтенсивності (вправи максимальні зони потужності) втома зв'язана, перш за все, із змінами в ЦНС, що виникають в результаті її діяльності по формуванню рухових імпульсів іпереробці імпульсів, що поступають від периферичних пропріорецепторів. Ці зміни полягають у зниженні вмісту у відповідних центрах ЦНС макроергічних фосфорних сполук - АТФ і креатинфосфату і нагромадження пролдуктів їх розпаду - АДФ, креатину, фосфорноі кислоти. Це утруднює формування рухових нервових імпульсів, призводить до вииникнення захисного гальмування.
Але причини виникнення втоми при вправах максимальної зони потужності не можна зводити виключно до змін в ЦНС. Значну роль відіграє зміна в самих працюючих м'язах, зокрема, зміни зв'язані з енергетичним забезпеченням роботи.
Особливо важливу роль ці зміни відіграють у вправах, зв'язаних з проявами швидкісноі витривалості. Як відомо в енергетичному забезпеченні вправ максимальноі зони потужності першочергове значення мають макроергічні фосфорні сполкуки АТФ і креатинфосфат. Запаси АТФ в м'язах незначні і ледве вистарчає на 0,5-1 сек напруженої м'язової роботи. Запаси креатинфосфату, що використовуються для оесинтезу АТФ, більш значні,
але їх вистачає не на довго. Характерно, що швидкість ресинтезу АТФ в креатинфосфатній реакції залежить від концентрації креатинфосфату. Зниження концентрації останнього помітно знижує швидкість ресинтезу АТФ. Навіть у тренованих спортсменів зниження швидкості креатинфосфатноі реакції починається вже через 6-8 сек роботи. Інші же механізми ресинтезу АТФ до цього часу ще не встигають розгорнутися до рівня, що забезпечують
можливість компенсувати спад швидкості креатинфосфатної реакції. В результаті вже через 6-8 сек робти з максимальною інтенсивністю відбувається зниження її потужності, тобто наступає втома.
Як правило, зсуви, що викликають втому при одноразовому виконанні короткочасної роботи високої інтенсивності, не бувають дуже значними. Процеси, що забезпечують відновлення затрачених при роботі макроергів, протікають з високою швидкістю. Вже через декілька хвилин відновлюється їх баланс в нервових, а потім і м'язових клітинах. За даними М.М.Яковлева і співробітників, вміст креатинфосфату в м'язах після втомлюючої короткочасної роботи високої інтенсивності відновлюється через 30-40 хв, а потім може наступити суперкомпенсація його вмісту.
При повторному виконанні вправ, що відносяться до зони максимальної потужності (наприклад, повторні прискорення в одному тренувальному занятті), до описаних причин втоми можуть приєднатися і інші, зв'язані з порушенням процесів розпаду ресинтезу білків (структурних і білків-ферментів), гормональною діяльністю. При виконанні м'язовоі роботи постійно протікають процеси розпаду структурних білків, білків-ферментів суттево посилюються. В першу чергу це відноситься до білків, що безпосередньо беруть участь в процесах м'язового скорочення або що забезпечують виконання роботи. В той же час процеси синтезу білків, які являються енергетичними процесами, зазнають певних труднощів через дефіцит АТФ, що використовується виключно для здійснення м'язового скорочення і постачання енергією процесів, пов'язаних з забезпеченням м'язової роботи: дифузії енергетичних субстратів через оболонки м'язових клітин, роботи такзваного кальцієвого насосу в м'язовому волокні і багато інших процесів. В результаті, при виконані значного об'єму повторної роботи максимальної інтенсивності може мати місце зниження вмісту важливих для даної роботи структурних
білків і білків-ферментів: скорочувальних білків, ферментів, що забезпечують вивільнення енергії з макроергічних фосфорних сполук і швидке відновлення їх запасів і т.п. Це одна з серйозних можливих причин зниження працездатності в процесі тренування швидкісно-силового характеру.
Наступною важливою причиною втоми може бути зміна гормональної діяльності. Для забезпечення роботи високої інтенсивності вимагається максимально можлива активність ферментів.
Один із головних шляхів підвищення вктивності ферментів при роботі - гормональна дія, що спричиняється, в першу чергу, гормоном мозкового шару наднирників - адреналіном. Посилення синтезу адреналіну відбувається умовно-рефлекторно, під дією емоційних фаторів безпосередньо самої м'язової роботи. В процесі тренування швидкісно-силового характеру може відбуватися зниження продукції адреналіну в результаті часткового виснаження наднирників і, як наслідок цього, зниження активності ферментів і працездатності.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 79 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |